Modellistica di estrazione di parametri bio-geofisici

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Alcuni parametri bio-geofisici, indicatori qualitativi o quantitativi dello stato delle superfici naturali, possono essere stimati combinando la modellistica del trasferimento radiativo (fisica o emprica) ai dati ottici telerilevati. Le caratteristiche multi- ed iper-spettrali dei sensori satellitari e aviotrasportati, offrono in particolare le prestazioni radiometriche ottimali (elevata numerosità delle bande spettrali, strette bande spettrali,  elevato rapporto segnale/rumore) per un’accurata stima dei parametri. Ad oggi sono numerose le attività orientate alla determinazione di grandezze bio-geofisiche, con applicazioni che interessano numerosi comparti ambientali. A tutti gli approcci è la traduzione in misure fisiche (es. riflettanza alla superficie) del segnale registrato dal satellite da cui, in funzione della natura della superficie si possono ottenere i parametri da utilizzarsi in molteplici applicazioni. A titolo d’esempio si ricordano la stima delle concentrazioni dei parametri di qualità dell’acqua (es. clorofilla, solidi sospesi) nel monitoraggio delle superfici lacustri e marine, il calcolo d’indicatori strutturali della vegetazione (es. Leaf Area Index) per la gestione degli ecosistemi arborei, la determinazione della proprietà della copertura nevosa (albedo, grain-size) per applicazioni di carattere idrologico o climatico.


Additional Info

Qualità delle acque e vegetazione costiera
Stato nutrizionale delle colture
Monitoraggio degli ecosistemi delle aree umide
Dinamica stagionale della vegetazione alpina
Contenuto in acqua della neve

Bresciani M., Rossini M., Morabito G., Matta E., Pinardi M., Cogliati S., Julitta T., Colombo R., Braga F. and Giardino C., 2013, Analysis of within- and between-day chlorophyll-a dynamics in Mantua Superior Lake, with a continuous spectroradiometric measurement, Marine and Freshwater Research, 64(4) 303-316 doi:10.1071/MF12229

Hommersom A., Kratzer S., Laanen M., Ansko I., Ligi M., Bresciani M., Giardino C., Beltran J., Moore G., Wernand M., Peters S., 2012. An inter-comparison in the field between the new Wisp-3 and other radiometers (Trios Ramses, Asd Fieldspec, and Taccs). Journal of Applied Remote Sensing, 6, 063615-1 2012.

Bresciani M., Vascellari M., Giardino C., Matta E., 2012, Remote sensing supports the definition of the water quality status of Lake Omodeo (Italy), European Journal of Remote Sensing, 45, 349-360, doi: 10.5721/EuJRS20124530.

Bresciani M., Bolpagni R., Braga F., Oggioni A., Giardino C., 2012, Retrospective assessment of macrophytic communities in southern Lake Garda (Italy) from in situ and MIVIS (Multispectral Infrared and Visible Imaging Spectrometer) data, Journal of Limnology, 71(1), 180-190, 2012.

Giardino C., Candiani G., Bresciani M., Lee Z., Gagliano S., Pepe M., 2012, BOMBER:A tool for estimatine water quality and bottom properties from remote sensing images. Computers & Geosciences (2012), doi:10.1016/j.cageo.2011.11.022.

Bresciani M., Giardino C., Boschetti L., 2011, Multi-temporal assessment of bio-physical parameters in lakes Garda and Trasimeno from MODIS and MERIS. Italian Journal of Remote Sensing, 43 (3): 49-62, doi: 10.5721/ItJRS20114334.

Bresciani M., Giardino C., Bartoli M., Tavernini S., Bolpagni R., Nizzoli D., 2011, Recognising harmful algal bloom based on remote sensing reflectance band ratio, Journal of Applied Remote Sensing, 053556-1 Vol. 5, 2011.

Bresciani M., Stroppiana D., Odermatt D., Morabito G., Giardino C., 2011, Assessing remotely sensed chlorophyll-a for the implementation of the Water Framework Directive in European perialpine lakes, Science of the Total Environment, 409, pp. 3083-3091

Giardino C., Bresciani M., Pilkaityte R., Bartoli M., Razinkovas A., 2010, In situ measurements and satellite remote sensing of case 2 waters: first results from the Curonian Lagoon, Oceanologia, Vol. 52, 197-210.

Giardino C., Bresciani M., Villa P., Martinelli A., 2010, Application of remote sensing in water resource management: the case study of Lake Trasimeno, Italy. Water Resource Management, 24, 3885-3899.

Giardino C., Oggioni A., Bresciani M., Yan H., 2010, Remote sensing of suspended particulate matter in Himalayan lakes: a case-study of alpine lakes in the Mount Everest region. Mountain Research and Development, 30, 157-168.

Odermatt D., Giardino C, Heege T., 2010, Chlorophyll retrieval with MERIS Case-2-Regional in perialpine lakes, Remote Sensing of Environment, 114, 607-617.

Guanter L., Ruiz-Verdù A., Odermatt D., Giardino C., Simis S., Estellès V., Heege T., Domìnguez-Gòmez J. A., Moreno J., 2010, Atmospheric correction of ENVISAT/MERIS data over inland waters: Validation for European lakes, Remote Sensing of Environment, 114, 467-480.

Per altre pubblicazioni si rimanda ai CV delle persone coinvolte nella ricerca e alla voce "Prodotti della Ricerca"

    Internazionali

    2013-16: GLaSS- Global Lakes Sentinel Services. (7th Framework Programme (project number:313256)
    2010-13: cyan-IS-was- CYanobacteria AssessmeNt in Italian and Swedish WAters from Space. (Bilateral agreement Italy-Sweden, MIUR)
    2010-12: EULAKES-European Lakes Under Environmental Stressors (EU Central Europe Programme)
    2009-11: LakeWatch-Lake WATer CHaracterisation with optical remote sensing (AO ISRO-ASI)
    2003-on going: MELINOS-Monitoring European Lakes by means of an Integrated Earth Observation System (ESA-AO ID553)
    2008: Remote sensing of Lake Chaohu (China): a feasibility study (Progetti e Ambiente S.p.A)
    2008-09: Implementation of the China component in partnership with IGSNRR (Activity 4.4.2) (HKKH, CAS Evk2-CNR)
    2007: Remote sensing of inland water quality: a focus on Chinese rivers (Telespazio, CNR-ISMAR).
    2004-06: Earth Observation for adaptive management of inland and coastal waters (CNR/CSIRO Agreement)
    2002-04: An Integrated Remote Sensing System Experiment for Lake Water (ASI)
    2001-02: HySens Darfem DAIS and ROSIS for Forest Ecosystems Monitoring (EC-FP5)
    2000-01: HySens Rosis for Algal Mapping in Lacustrine Environments (EC-FP5)
    1996-99: Salmon-Satellite Remote Sensing for Lake Monitoring (EC-FP4)

    Nazionali
    2012-17: RITMARE La ricerca italiana per il mare (SP3-Wp1-Az3-UO4)
    2011-14: CLAM PHYM-Coasts and Lake Assessment and Monitoring by PRISMA HYperspectral Mission (ASI)
    2010-11: Detection and mapping submerged vegetation in coastal zones (ISPRA-Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale)
    2009-10: CARE-Change Analysis of River and wetland Ecological functionality (Provincia di Mantova)
    2008-10: RESTO-REmote Sensing for Trasimeno lake Observatory (Environmental Protection Agency of Umbria Region)
    2007-on going: Convenzione Canneti (CRA e Stazione Sperimentale E.Z. Sirmione)
    2005-07: Rizoma-Alla ricerca di ancoraggi per far germogliare la responsabilità ambientale (Fondazione Cariplo)
    2004-05: Il telerilevamento per il monitoraggio dei sistemi lacustri (Regione Lombardia)
    2004-05: L'utilizzo dei dati satellitari per il monitoraggio della qualità delle acque dei laghi Albano e Nemi (IIS)
    2003: Contributo del Telerilevamento satellitare per la mappatura della distribuzione del particellato sospeso nel Lago Maggiore (CNR-ISE)

    CNR-ISMAR, CNR-ISE
    Università Milano Bicocca - DISAT
    Università degli Studi di Parma - Dip.to Scienze Ambientali
    Università degli Studi di Milano - Facoltà di Agraria
    Università Cattolica del Sacro Cuore di Piacenza - Facoltà di Agraria
    CRA- Sirmione
    CSIRO Land and Water
    Klaipėda University - CORPI
    Stockholm University - Department of Systems Ecology

    Stazione Sperimentale Eugenio Zilioli a Sirmione
    Spettroradiometro FieldSpec Analytical Spectral Device Inc. Full Resolution Pro spectroradiometer (from 350 to 2500 nm)
    Spettroradiometro PhotoResearch SpectraScan PR-650 spectroradiometer (from 380 to 780 nm)
    Radiometro Exotech 100 BK radiometer (TM1, TM2, TM3 and TM4 filters)
    Fotometro solare EKO MS-120 (368 nm, 500 nm, 675 nm and 778 nm)
    Sensore PAR LI-192SA Underwater Quantum Sensor (Photosynthetically Active Radiation 400-700 nm)
    Termoradiometro Raytek PM40 (8-14 um)
    Ceptometro AccuPAR LP80 (Decagon Devices Inc.)
    Fluorescence And Turbidity Analiyzer (Turner Design-SCUFA fluorometer/turbidimeter and thermocouple coupled with hydrodinamic system to acquire spatial profiles in water bodies, syncronously to GPS, temperature and PAR measurements)
    Cyclops (Flurimetro ad immersione per determinazione di cianobatteri)
    Goniometro-MultiANgular Device for Radiometric Observations over Natural Surfaces
    Camera emisferica (Nikon Coolpix fisheye)

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